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氦气的制备方法和原料是什么?

氦气的制备方法和原料是什么?

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  • 发布时间:2023-08-30 11:33
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【概要描述】目前,氦气制备方法主要有4种,也是应用相对广泛的。他们分别为天然气分离法、合成氨法、空气分馏法和铀矿石法。

氦气的制备方法和原料是什么?

【概要描述】目前,氦气制备方法主要有4种,也是应用相对广泛的。他们分别为天然气分离法、合成氨法、空气分馏法和铀矿石法。

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氦气的制备方法和原料是什么?


氦气,是一种稀有气体,是工业生产必不可少的气体,也被称为“黄金气体”。
氦气的用途十分广泛,小到气球充气,大到国防军工、医疗健康、科学研究等等,我们都需要用到氦气。但是,尽管如此,我国的氦气资源还十分匮乏,大多还依赖于进口。

就目前而言,美国依旧是世界领先的氦供应国家,其次是卡塔尔、澳大利亚等。随着国际上各个富氦国家将氦资源列为国家战略型储备资源,解决“氦气供应”,已经成为我国迫在眉睫的问题。
那么,在工业上氦气是又是如何制备的,它的生产原料又是什么呢?接下来,随着小编一起来看看。(在合成氨中,从尾气分离提纯的氦)

氦 气 制 备 的 方 法 和 原 料
目前,氦气制备方法主要有4种,也是应用相对广泛的。他们分别为天然气分离法、合成氨法、空气分馏法和铀矿石法。
方法一:天然气分离法,原料天然气
目前在工业生产中利用的氦气,基本都来自于天然气中。通常当天然气中的氦气浓度达到0.05%或0.1%时就认为其有工业利用价值。
天然气生产氦气的方法,主要有五种。
1、扩散法,利用氦气所具有的高的热扩散性能,可将天然气中的氦气浓缩提取出来;
2、膜渗透法,利用天然气中含有的各种气体的渗透性能,可以将氦气分离提取出来;
3、吸附法,根据天然气中各组分在固体吸附剂表面上吸附能力的差异而将其中的氦气分离出来,近年来流行的变压吸附(PSA)也是利用了这种原理;

4、吸收法,利用氦气费点低的特性,选用适当的吸收溶剂可将天然气中沸点比氦气高的的其余组分分离出来;
5、低温冷凝法,此方法是目前各国从天然气中提取氦气广泛采用的方法。
方法二:合成氨法,主要原料汽车尾气
以合成氨弛放气,甲醇尾气经变压吸附工艺脱除氢,氦以外的组分的气体为原料气,经分离后可获得浓度大于90%的氦气以及纯度大于99.999%的高纯氢,氦回收率可达98%。
方法三:空气法,原料液态空气
氦气在空气中的含量为0.0005%,我们可以用空分装置中提取氦气。提取的工序分为3步:1、制取粗氖、氦气;2、制取纯氖、氦混合物;3、氖、氦分离,而获得纯氖、纯氦产品。
方法四:铀矿石法,原料含氦铀矿石
铀矿石是一种具有放射性的危险矿物,利用还有氦的铀矿石,通过焙烧,分离出气体,再经过化学方法,除去水蒸气、氢气和二氧化碳等杂质,便能提取出纯氦气。

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